[發明專利]一種變壓器電流直流分量的檢測抑制方法及其系統

有效

• 申請號: 202011627723.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112803775B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 楊傳超;邵丹薇;楊志;楊立軍
• 申請（專利權）人: 國創移動能源創新中心（江蘇）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張勵

1.一種變壓器電流直流分量的檢測抑制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：建立帶高頻變壓器隔離的DC-DC電路，帶高頻變壓器隔離的DC-DC電路設有由開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3和開關管Q4構成的開關橋電路，建立一種變壓器電流直流分量的檢測抑制系統，包括采樣單元、采樣調理電路、主控制單元和驅動電路；

采樣單元用于對帶高頻變壓器隔離的DC-DC電路的隔離變壓器T1的原邊進行第一電流采樣和第二電流采樣，第一電流采樣值為IS1+和IS1-，第二電流采樣值為IS2+和IS2-；

第一電流采樣通過電流互感器CT1進行采樣，其中只包含變壓器電流中的交流成分；第二電流采樣通過采樣電阻R1進行采樣，其中即有交流成份也含有直流成份，設定直流成份為直流分量信號IS_DCI；

采樣調理電路用于對IS1+和IS1-進行差分放大處理，得到電流信號IS1，采樣調理電路還用于對IS2+和IS2-進行隔離放大后，再進行差分放大處理，得到電流信號IS2；

在主控制單元中建立ADC1模塊、ADC2模塊、輸出電壓PI控制器、變壓器電流直流分量PI控制器、減法器、加法器、ePWM1模塊和ePWM2模塊；

步驟2：電流信號IS1和電流信號IS2在采樣調理電路中再次進行差分采樣調理后，得到變壓器電流中的直流分量信號IS_DCI；

步驟3：設定帶高頻變壓器隔離的DC-DC電路的輸出電壓為Vout，輸出電壓Vout經采樣調理電路后送至ADC1模塊進行AD轉換，然后再與輸出電壓Vout參考電壓一起送至輸出電壓PI控制器進行處理，得到輸出電壓控制量VO_PI；

步驟4：直流分量信號IS_DCI送至ADC2模塊進行AD轉換，然后再與變壓器電流直流分量參考電流一起送至變壓器電流直流分量PI控制器進行處理，得到變壓器直流分量控制量VDI_PI；

步驟5：電壓控制量VO_PI和變壓器直流分量控制量VDI_PI經過減法器后再送至ePWM1模塊，產生用于控制開關管Q1的信號Vg-1，開關管Q4的信號Vg-4，信號Vg-1和信號Vg-4經過驅動電路后得到開關管Q1的驅動信號Vg_Q1和開關管Q4的驅動信號Vg_Q4；

步驟6：電壓控制量VO_PI和變壓器直流分量控制量VDI_PI經過加法器后再送至ePWM2模塊，產生用于控制開關管Q2的信號Vg2，開關管Q3的信號Vg3，信號Vg2和信號Vg3經過驅動電路后得到開關管Q2的驅動信號Vg_Q2和開關管Q3的驅動信號Vg_Q3；

步驟7：當變壓器電流直流分量信號IS_DCI為正時，控制信號VDI_PI為正，此時用于控制Q1、Q4占空比的控制量VC14減小，用于控制Q2、Q3占空比的控制量VC23增加，從而達到減小開關管Q1、Q4的占空比，同時增加開關管Q2、Q3的占空比的目的，變壓器電流直流分量將逐漸減小至0；

步驟8：當變壓器的電流直流分量信號IS_DCI為負時，控制信號VDI_PI為負，此時用于控制Q1、Q4占空比的控制量VC14增加，用于控制Q2、Q3占空比的控制量VC23減小，從而增加開關管Q1、Q4的占空比同時減小開關管Q2、Q3的占空比的目的，變壓器電流直流分量將逐漸增加至0。

2.如權利要求1所述的一種變壓器電流直流分量的檢測抑制方法，其特征在于：所述主控制單元為采樣電路板或單片機。

3.應用于如權利要求1或權利要求2任意一項所述的一種變壓器電流直流分量的檢測抑制方法的檢測抑制系統，其特征在于：包括采樣單元、采樣調理電路、主控制單元和驅動電路，采樣單元與帶高頻變壓器隔離的DC-DC電路的隔離變壓器T1的原邊連接，采樣調理電路連接采樣單元，主控制單元連接采樣調理電路，驅動電路連接主控制單元，驅動電路驅動帶高頻變壓器隔離的DC-DC電路的開關橋。

4.如權利要求3所述的一種變壓器電流直流分量的檢測抑制系統，其特征在于：所述帶高頻變壓器隔離的DC-DC電路包括開關橋、整流橋和隔離變壓器T1，開關橋包括開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3和開關管Q4，整流橋包括二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4，開關橋連接在隔離變壓器T1的原邊，整流橋連接在隔離變壓器T1的副邊，整流橋輸出電壓Vout。